开关柜及相应电气元器件知识

开关柜是指按一定的线路方案将一次设备、二次设备组装而成的，用来对线路、设备实施控制、保护的成套装置，分固定式和手车式，而按进出线电压等级又可以分高压开关柜(固定式和手车式)和低压开关柜(固定式和抽屉式)。开关柜的结构大体类似，主要分为母线室、断路器室、二次控制室(仪表室)、馈线室，各室之间一般有钢板隔离。

内部元器件包括：母线(汇流排)、断路器、常规继电器、综合继电保护装置、计量仪表、隔离刀、指示灯、接地刀等。

从应用角度划分：

(1)进线柜：又叫受电柜，是用来从电网上接受电能的设备(从进线到母线)，一般安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。

(2)出线柜：也叫馈电柜或柜，是用来分能的设备(从母线到各个出线)，一般也安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。

(3)母线联络柜：也叫母线分断柜，是用来连接两段母线的设备(从母线到母线)，在单母线分段、双母线系统中常常要用到母线联络，以满足用户选择不同运行方式的要求或保证故障情况下有选择的切除负荷。

(4)PT柜：电压互感器柜，一般是直接装设到母线上，以检测母线电压和实现保护功能。内部主要安装电压互感器PT、隔离刀、熔断器和避雷器等。

(5)隔离柜：是用来隔离两端母线用的或者是隔离受电设备与供电设备用的，它可以给运行人员提供一个可见的端点，以方便维护和检修作业。由于隔离柜不具有分断、接通负荷电流的能力，所以在与其配合的断路器闭合的情况下，不能够推拉隔离柜的手车。在一般的应用中，都需要设置断路器辅助接点与隔离手车的联锁，防止运行人员的误操作。

(6)电容器柜：也叫补偿柜，是用来作改善电网的功率因数用的，或者说作无功补偿，主要的器件就是并联在一起的成组的电容器组、投切控制回路和熔断器等保护用电器。一般与进线柜并列安装，可以一台或多台电容器柜并列运行。电容器柜从电网上断开后，由于电容器组需要一段时间来完成放电的过程，所以不能直接用手触摸柜内的元器件，尤其是电容器组;在断电后的一定时间内(根据电容器组的容量大小而定，如：1分钟)，不允许重新合闸，以免产生过电压损坏电容器。作自动控制功能时，也要注意合理分配各组电容器组的投切次数，以免出现一组电容器损坏，而其他组却很少投切的情况。

(7)计量柜：主要用来作计量电能用的(千瓦时)，又有高压、低压之分，一般安装有隔离开关、熔断器、CT、PT、有功电度表(传统仪表或数字电表)、无功电度表、继电器、以及一些其他的辅助二次设备(如负荷监控仪等)。

(8)GIS柜：又叫封闭式组合电器柜，它是将断路器、隔离开关、接地开关、CT、PT、避雷器、母线等封闭组合在金属壳体内，然后以绝缘性能和灭弧性能良好的气体(一般用六氟化硫SF6)作为相间和对地的绝缘措施，适用于高电压等级和高容量等级的电网中，用作受及控制。

(9)断路器：正常工作情况下，断路器处于合闸状态(特殊应用除外)，接通电路。当进行自动控制或保护控制操作时，断路器可以在综保装置控制下进行电路的分断或接通操作。断路器不仅可以通断正常的负荷电流，而且能够承受一定时间的短路电流(数倍甚至几十倍的正常工作电流)，并可以分断短路电流，切除故障线路和设备。所以说，断路器的主要功能就是分断和接通电路(包括分断和接通正常电流、分断短路电流)。

由于在分断和接通电路的过程中，断路器的动触头与静触头之间不可避免的要产生电弧。为了保护触头，减少触头材料的损耗和可靠分断电路，必须采取措施来尽快熄灭电弧，其中一种就是采用不同的灭弧介质填充到断路器的动、静触头间。按灭弧介质的不同断路器可以分为：油断路器(多油、少油)、六氟化硫(SF6)断路器、真空断路器、空气断路器等。我们在工程中经常接触到的高低压开关柜里的主要一次设备就是断路器。